Cargas dinâmicas do rolamento

Cálculo das cargas dinâmicas equivalentes do rolamento

As cargas que atuam em um rolamento podem ser calculadas de acordo com as leis da mecânica se as forças externas, como as forças de transmissão de potência, forças de trabalho ou forças de inércia, forem conhecidas ou puderem ser calculadas. Ao calcular os componentes de carga para um único rolamento, o eixo é considerado como uma viga apoiada em suportes rígidos e livres de momento para fins de simplificação. Deformações elásticas no rolamento, no mancal ou na estrutura da máquina não são consideradas, nem os momentos produzidos no rolamento como resultado de deflexão do eixo.
Essas simplificações são necessárias se um arranjo de rolamentos tiver que ser calculado, sem um programa de computador. Os métodos padronizados para calcular capacidades normais de carga e cargas equivalentes do rolamento são baseados em suposições semelhantes.
É possível calcular cargas de rolamento com base na teoria de elasticidade sem fazer as suposições acima, mas isso exige o uso de programas de computador complexos. Nesses programas, os rolamentos, o eixo e o mancal são considerados componentes resilientes de um sistema.
Se forças externas e cargas, como força de inércia ou cargas resultantes do peso de um eixo e seus componentes, não forem conhecidas, elas podem ser calculadas. No entanto, ao calcular cargas e forças de trabalho, por exemplo, forças de rolagem, cargas de momento, cargas de choque e cargas desbalanceadas, pode ser necessário contar com estimativas com base em experiências com máquinas ou arranjos de rolamentos semelhantes.

Transmissões de engrenagem

Com transmissões de engrenagem, as forças de dente teóricas podem ser calculadas com a energia transmitida e as características de design do dente da engrenagem. No entanto, existem forças dinâmicas adicionais, produzidas pela engrenagem ou pelo eixo de entrada ou de saída. Forças dinâmicas adicionais de engrenagens podem ser o resultado de erros na forma do dente e de componentes rotativos desbalanceados. Por causa dos requisitos para giro silencioso, as engrenagens são feitas para níveis tão altos de precisão que geralmente essas forças são desprezíveis, e podem ser desconsideradas ao fazer cálculos de rolamento.
Forças adicionais que surgem do tipo e do modo operacional das máquinas acopladas à transmissão podem ser determinadas somente quando as condições operacionais são conhecidas. Sua influência nas vidas nominais dos rolamentos é considerada, utilizando-se um fator operacional que leva em conta cargas de choque e a eficácia das engrenagens. Os valores desse fator para diferentes condições operacionais podem, normalmente, ser encontrados em informações publicadas pelo fabricante da engrenagem.

Acionamentos por correia

Ao calcular cargas de rolamento para aplicações de acionamento por correia, a “tração da correia” deve ser levada em consideração. A tração da correia, que é uma carga circunferencial, depende da quantidade de torque sendo transmitido. A tração da correia deve ser multiplicada por um fator, que depende do tipo de correia, da tensão de correia e de qualquer força dinâmica adicional. Os fabricantes de correia normalmente publicam os valores. No entanto, se a informação não estiver disponível, os seguintes valores poderão ser utilizados:

correias dentadasde 1,1 a 1,3
correias em V1,2 a 2,5
correias simplesde 1,5 a 4,5

Os valores maiores aplicam-se quando a distância entre os eixos for curta, para trabalho pesado ou envolvendo choque, ou quando a tensão de correia for alta.
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